表面低速层对勘探地震横波波形影响的模拟研究

模拟了地震反射SH波在一个概念性地表低速层模型中的传播过程,发现低速层会改变其波形特征,形成显著的振幅放大效应,使反射波形的主振幅放大了2.5倍。低速层改造作用使得原本相同的反射波形在地震时间剖面上产生了非常大的横向差异。这种差异在地震资料岩性解释时很容易被错误地解释为反射体性质的变化,从而对后续勘探开发造成误导。因此,研究开发出对这种波形改造作用进行校正的方法技术是有重要实际意义的。在现今勘探工业界尚无有效手段对之进行校正的情况下,实施地震测量时应尽可能避开具有这种放大效应的地段。不然,在数据解释阶段必须充分重视这种波形变化和振幅放大效应的影响,以免做出错误的岩性解释。

软弱夹层特性对地震波强度影响的模拟研究

模拟了隐伏软弱夹层的弹塑性参数对其地震波放大效应的影响 ,发现当软弱层波速不大于上下围岩的 30 %时 ,就会在特定的频率上产生相当显著的地震动放大作用。研究结果表明 ,夹层放大作用的强度主要与其波速有关 ,而与密度及品质因素关系不大。研究还发现 ,这种放大作用的强度受软弱层波速与厚度之间的某种关系制约。这种关系的规律尚待通过进一步的理论分析或大量模拟研究去揭示。

波动方程正演模拟边界条件的比较分析

通过数值模拟研究了透明边界、Clayton-Engquist边界和完全匹配层边界的吸收效果,得出如下结论:在反射角和频率相同的情况下,完全匹配层边界条件效果最好,ClaytonEngquist边界效果次之,而透明边界条件的效果最差。以边界条件对100 Hz模型边界垂直反射的吸收效果来衡量,完全匹配层边界条件与Clayton-Engquist边界条件的效果分别是透明边界条件的16.5倍和3.5倍。在<40 Hz的低频范围内,或者在反射角>65°的情况下,Clayton-Engquist边界相对透明边界的吸收效果相对优势显著变弱。而完全匹配层边界的吸收效果则在150Hz频率范围内和75°反射角范围内始终保持稳定的相对优势。

用均匀等价层模拟地表低速层SH波波动特征的有效性问题

针对地表低速层对勘探反射地震波到时和波形的改造作用,这里探索了用一个简单等价模型来计算低速层对反射波影响的有效性问题。这里先介绍等价模型的构建方法,然后分别对原模型与等价模型模拟计算了从0到511Hz共512个频率的简谐SH波场,并对之进行了比较研究。结果表明,用等价模型模拟计算得到的反射波场的低速层时延是正确的。子波波形前面部份与原模型的结果相似,但波形在整体形状和幅值上都相差很大。因此,用等价模型来模拟计算低速层的静校时差,以及对子波波形的前面部份是有效的,但还不能完整地反映低速层对子波波形的改造作用。

隔墙隔音效果的计算机仿真实验

利用对时间二阶导数的二阶中心差分和空间二阶导数的四阶中心差分将二维声波方程离散化,形成一个模拟声音传播过程的计算方案,并在Windows2000平台上用C++开发程序予以实现。通过对无阻隔的空气模型,空气中的砖墙模型以及空气中的双层木板隔墙模型上的声传播过程的数字仿真模拟,验证了软件的可行性,同时了解到声音在这三个模型所代表的建筑环境中的传播特点,此实验证实了砖墙隔音效果优于木板墙的直觉体验。